12.12.1977

FORSCHUNGWanst für den Winter

Bären als Testschlafer in der Mayo-Klinik: Das Hormon, das ihren Winterschlaf reguliert, könnte Nierenkranken und Fettsüchtigen helfen.
Wenn der Winter naht, führt sich Meister Petz auf wie der Wildschwein-Fresser Obelix in seinen besten Tagen.
20 von jeweils 24 Stunden verbringt der Bär damit, Nahrung in sich hineinzuschlingen. Einen Monat lang nimmt er täglich bis zu 20 000 Kalorien zu sich, fast dreimal soviel wie sonst. Dann legt er sich, rund 100 Pfund schwerer als in der hellen Jahreszeit, an einem geschützten Ort nieder und fällt in Winterschlaf.
Zwei Bären schlafen diesen Winter im Dienst der Wissenschaft. Sie gehören der (in aller Welt bekannten) Mayo-Klinik in Rochester (US-Staat Minnesota). Mit den beiden Versuchstieren will ein Team von Ärzten und Tierärzten, geleitet von Dr. Ralph A. Nelson, "eines der größten Naturgeheimnisse" aufklären: wie Bären es fertigbringen, bis zu fünf Monate lang mit einem nahezu normalen Stoffwechsel (täglicher Energieverbrauch: 4000 Kalorien> zu überleben, ohne zu fressen und zu trinken, und ohne Abfallstoffe auszuscheiden.
Ende letzten Monats wurden die beiden Mayo-Bären in ihr Winterquartier gebracht, einen ehemaligen Rübenkeller, in dem die Temperatur zeitweilig bis unter den Gefrierpunkt sinken wird.
Mit elektrisch beheizten Socken und klammen Händen werden die Forscher dann mehrmals jeweils 36 Stunden bei den Bären ausharren. Sie werden den schlafenden Tieren radioaktive Markierungssubstanzen einspritzen sowie Blut- und Gewebeproben entnehmen -- auf der Suche nach dem Hormon, das den Winterschlaf der Bären steuert.
Würde diese Steuersubstanz gefunden, ließe sie sich womöglich für die Behandlung von so verschiedenen Krankheiten wie chronischem Nierenversagen, Schlaflosigkeit und Fettsucht nutzen.
Bislang sind Dr. Nelson und seine Mitarbeiter die einzige Forschergruppe, die mit so unhandlichen, schweren (400 Pfund) und auch gefährlichen Versuchstieren experimentiert. Kleinere Winterschläfer, wie etwa Murmeltiere, Fledermäuse oder Igel, "würden vielleicht ausbluten" wenn wir ihnen die Proben entnehmen, die wir brauchen", erläutert Nelson. Zudem unterscheidet sich der Winterschlaf der Bären von dem anderer Tiere.
Die meisten Überwinterer fallen während der kalten Jahreszeit in einen fast todesähnlichen Zustand; ihre Normaltemperatur sinkt beinahe auf den Nullpunkt, Herzschlag, Atmung und Stoffwechsel fallen gleichsam auf Zeitlupentempo zurück.
In diesem Zustand lassen sich die Tiere wie Postpakete umherschubsen. Einige allerdings, so etwa Hamster, unterbrechen periodisch den Starrezustand, verfallen kurzfristig in eine Freß-Orgie, geben Kot und Harn ab und sinken wieder in Schlaf.
Anders die Bären: Beim leisesten Geräusch schrecken sie hoch und greifen den Störenfried an. Fühlen sie sich weiterhin beunruhigt, wechseln sie unter Umständen sogar den Schlafplatz. Allerdings ist die Gefahr, daß sie von Feinden aufgespürt werden, gering; da Bären während des Winterschlafs so gut wie keine Ausscheidungen absondern, gibt es auch keine verräterischen Düfte.
Überdies hilft Bären der im Herbst erworbene Schmerbauch tatsächlich über den ganzen Winter -- und das, obwohl sie auch in der Schlafphase bei einer um nur 2,2 Grad gesenkten Körpertemperatur ihre Stoffwechselvorgänge weitgehend aufrechterhalten.
Wie das geschehen kann, ohne daß sich -- wie im Wachzustand Giftstoffe im Körper sammeln, vor allem Harnstoff (der normalerweise mit dem Urin ausgeschieden wird), ist bis heute nicht vollständig klar.
Seit acht Jahren experimentiert das Nelson-Team mit Bären. Der erste Versuchsbär, erinnert sich Nelson, kam, durch geeignete Spritzen ruhiggestellt, "auf dem Rücksitz eines Volkswagens sitzend" in die Mayo-Klinik.
Was die Forscher seither herausfanden. ist schon kurios genug. Die Stoffwechsel-Prozesse beim winterschlafenden Bären, so das Fazit, "ähneln denen eines Menschen bei Null-Diät -- mit einem Unterschied: Die Bären hungern perfekt".
Der Mensch baut bei totaler Fastenkur, zum Leidwesen der Dicken, außer den Fettpolstern immer auch wertvolles Muskeleiweiß ab. Beim Bären hingegen kommt es zu einem "so fein ausbalancierten Stoffwechsel" (Nelson), daß das Tier im Frühjahr mit unverminderter Muskelkraft wieder erwacht -übrigens noch zwei weitere Wochen ohne Hunger.
Aus den Fettvorräten wird, während das im Herbst angefressene Polster allmählich schrumpft, gerade so viel Wasser freigesetzt, wie der Körper durch Verdunstung abgibt. Der körperinterne Eiweißumsatz wird auf das Fünffache des Normalen angekurbelt. Dennoch entstehen nur in äußerst geringen Mengen Eiweiß-Abbauprodukte. Die Bären-Niere produziert nur wenige Tropfen Urin, der durch die Blasenwand in den Blutkreislauf übernommen wird.
"Der Bär bewältigt jedes Jahr beide Extreme, mal als Fettwanst, mal als Hungerleider", staunt Team-Leiter Nelson. Wahrscheinlich verdanken die Tiere diese Fähigkeit einem Hormon, das in jedem Herbst vom Hypothalamus, einer Region im Zwischenhirn, bereitgestellt wird. Versuche, die Bären zu täuschen und während des Sommers in Winterschlaf zu versetzen, sind mißlungen.
Ließe sich die gesuchte Steuersubstanz dereinst isolieren, könnte sie womöglich bei Nierenkranken ähnliche Ersatzfunktionen erfüllen wie das Insulin bei Diabetikern; Durch Drosseln der Harnstoff-Produktion könnte der Körper vor einer Überflutung mit den Giftstoffen geschützt werden. Schon jetzt haben die Forscher für Nieren-Patienten der Mayo-Klinik eine (eiweiß- und flüssigkeitsarme) Spezialdiät zusammengestellt, die auf Erfahrungen mit überwinternden Bären beruht.
Und erst recht den Dicken, so spekuliert Nelson, könnte mit dem bislang unentdeckten Hormon ein wahrhaft nützlicher Bären-Dienst erwiesen werden: die gefahrlose Fastenkur, ohne Hunger, im Schlaf.

DER SPIEGEL 51/1977
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